[发明专利]一种点源突发性水污染源事故溯源贡献程度计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及河流流域环境保护，特别是一种点源突发性水污染源事故溯源贡献程度计算方法。

背景技术

水是生命之源，是维系生态环境可持续发展的首要基础，随着工业化以及新型城镇化进程的推进，我国的流域水环境面临着新的挑战，水污染事件频发，对河流水质安全及群众身体健康构成威胁。因此，迅速准确地掌握污染源的相关信息，对于应急处置十分重要。

目前，国内外学者研究了多种河流水质污染事故溯源算法，大致可分为以下几类：一是通过示踪法或多元统计法推断污染源；二是利用污染源搜索理论方法确定污染源位置；三是应用概率统计方法识别水体污染源项。

现有的方法各有优缺点，但存在的问题是，由于方法本身的技术问题，应对突发污染事件的溯源时，会导致污染溯源工作量大，耗费大量时间精力，不能及时有效地开展污染源排查、溯源工作，影响对河流流域的管理和治理，不利于对河流环境的保护，因此，如何提供一种点源突发性水污染源事故溯源贡献程度计算方法至今未见有公开报导。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种点源突发性水污染源事故溯源贡献程度计算方法，可有效解决河流流域快速溯源和流域环境管理保护的问题。

本发明解决的技术方案是，一种点源突发性水污染源事故溯源贡献程度计算方法，根据流域自然地理特征对流域，确定流域控制断面所对应的控制区域；利用污染源监测数据、污染源统计数据，对流域内污染源进行预算；利用一维非稳态水质模型，建立流域污染源与断面水质响应关系；利用污染源与断面水质响应关系计算流域内污染源贡献系数，表征污染源贡献程度，具体包括以下步骤：

(1)、根据河流流域自然地理特征，包括流域水系、范围及行政区域范围的数据，确定流域河流控制断面所对应的控制区域，利用ArcGIS软件，获取河流区域的流域界限、行政界线以及水质断面位置标注，采用ArcGIS软件中的Hydrology Modeling模块提取汇水区域；

(2)、利用污染源监测数据和污染源统计数据，对流域内污染物(源)排放量预测：

污染物排放量预测分为点源和非点源两部分，点源为工业源及生活源，非点源为农业面源污染，预算得到各市、县污染物排放量，依据河流的分布情况，按照污染源集中位置、河流控制区域对污染物进行分配；

(3)、利用河流网格化，EFDC水动力模型，建立流域污染源与断面水质响应关系，包括河流网格化、EFDC水动力模型初始条件与边界条件设置、参数率定与验证、模型的率定与验证；

(4)、利用污染源与断面水质响应关系确定流域内污染源贡献程度判定：

利用EFDC建立的水动力学水质模型计算污染贡献率，背景浓度为零，将单一污染源给1个单位排污负荷量，其他污染源污染负荷为零，利用水动力学水质模型计算出在这种情况下的浓度分布，确定出该污染源的单位污染负荷对各个水质控制断面的污染贡献率，改变污染源，重复步骤(4)，得出每个污染源的贡献率系数，表征污染源贡献程度，从而实现各污染源的贡献程度的计算。

本发明目的在于提供一种科学、适用范围广、操作性强的河流点源突发性污染事故溯源及贡献程度展示方法，以弥补现有方法操作复杂、运算时长等的不足，方法新颖独特，易操作使用，计算准确，效率高，将现有污染源信息以稳态及动态相结合，基于河流一维非稳态水质模型，建立河流点源突发性污染事故溯源及贡献程度判定方法，以适应流域快速溯源及流域环境管理效率提高的需求，充分利用现有污染源基础信息，能够在较短时间内迅速反馈河流控制断面内污染源状况，锁定流域内对河流断面水质贡献程度相对较大的污染源，为流域污染溯源提供支撑，有效用于对河流的环境保护和治理，经济和社会效益巨大。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

图2为本发明的河流控制区域划分路线图。

图3为某河A断面实测COD浓度值与模拟浓度值对比曲线图。

图4为某河A断面实测氨氮浓度值与模拟浓度值对比曲线图。

具体实施方式

以下结合附图和具体情况对本发明的具体实施方式作详细说明。

由图1所示，本发明在具体实施中，一种点源突发性水污染源事故溯源贡献程度计算方法，包括以下步骤：

(1)、根据河流流域自然地理特征，包括流域水系、范围及行政区域范围的数据，确定流域河流控制断面所对应的控制区域：